闭环控制下单丝扭摆微牛级推力测量系统

作者:王嘉彬; 龙建飞; 徐禄祥; 吴铭钐; 郭宁; 杨威
来源:电子测量与仪器学报, 2023, 37(09): 93-101.
DOI:10.13382/j.jemi.B2306632

摘要

针对空间引力波探测任务对微推力测量需求,开发出一套基于闭环控制的单丝扭摆微牛级推力测量系统。基于扭摆式微推力测量原理,给出了微推力测量装置详细设计方案,重点分析了扭丝结构、角位移测量、电磁标定力以及闭环控制系统,通过实验测量对该微推力测量装置进行标定,最后开展误差分析。测试结果表明,开环状态下扭丝刚度约为0.003 25 N·m/rad,与理论值误差约4.0%;闭环状态下推力测量范围0.1~246.0μN,最小分辨率优于0.1μN,相对不确定误差为1.174%,满足对微推力器推力测量范围、分辨率和精度的测量要求。

全文